雙羧基螺吡喃及其金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能研究.pdf

1、由于可潛在應(yīng)用于光學(xué)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、分子開關(guān)和生物傳感等諸多領(lǐng)域，螺吡喃光致變色材料的研究備受關(guān)注。但目前主要工作局限于溶液及純有機(jī)體系，其抗疲勞性和穩(wěn)定性難以滿足要求，大大限制了螺吡喃化合物材料的應(yīng)用。雖然其金屬配合物的研究也已經(jīng)起步，但弱的配位作用及晶體生長(zhǎng)的困難使其進(jìn)展緩慢，所報(bào)道的幾種金屬配合物也沒有好的晶態(tài)光學(xué)活性。針對(duì)這一問題，本文基于近年發(fā)展起來的單晶相轉(zhuǎn)變技術(shù)及本組關(guān)于螺吡喃配體研究的前期積累，提出了在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的吲哚部位引入多

2、羧基官能團(tuán)，然后與金屬離子配位自組裝，從而形成具有光調(diào)控性能的功能配位聚合物的新思路，為進(jìn)一步研發(fā)該類新型智能晶體材料打下基礎(chǔ)。主要開展了以下三方面的具體研究：
　　1.設(shè)計(jì)合成系列結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的新型雙羧基螺吡喃配體。以羧基苯肼為原料，經(jīng)過成環(huán)、成鹽及 Fischer縮合等四步反應(yīng)，合成了1’,3’,3’-三甲基螺[苯并吡喃-2,2’-吲哚]-4’,6’-二甲酸(DCSP)、6-甲基-1’,3’,3’-三甲基螺[苯并吡喃-2,2’-吲

3、哚]-4’,6’-二甲酸(MDCSP)和6-硝基-1’,3’,3’-三甲基螺[苯并吡喃-2,2’-吲哚]-4’,6’-二甲酸(NDCSP)，并用核磁共振氫譜與碳譜、紅外光譜、質(zhì)譜等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充分表征。同時(shí)，用紫外可見吸收光譜研究了它們的光致變色性質(zhì)。
　　2.以合成的雙羧基螺吡喃衍生物為配體，過渡金屬為中心，通過自組裝制備出光功能配位聚合物。本文研究了上述配體與第一后過渡系金屬的作用，并成功合成了DCSP的Zn(II)配位

4、聚合物[Zn(DCSP)(DMF)(H2O)3]n。利用紅外光譜和X-射線單晶衍射技術(shù)研究了該配位聚合物的結(jié)構(gòu)特征。晶體結(jié)構(gòu)中，配合物中每個(gè)Zn2+離子被四個(gè)DCSP2?陰離子的羧基所螯合，形成雙核結(jié)構(gòu)單元，雙核結(jié)構(gòu)又在吲哚芳環(huán)上雙羧基橋的連接下構(gòu)成二維層狀結(jié)構(gòu)，軸向配位的DMF分子則伸展于層狀結(jié)構(gòu)形成的孔洞(7×6?)中。最后，層狀結(jié)構(gòu)通過分子間相互作用進(jìn)一步形成三維堆垛。這是首例螺吡喃金屬配位聚合物。
　　3.用紫外可見及熒光